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煤矿机电培训教程一、煤矿供电特点及其要求1、井下供电的特殊性：1）煤矿井下空气中空气中含有瓦斯及煤尘，其含量达到一定量时，遇电气设备或线路产生电弧、电火花和局部高温时，就会燃烧和爆炸。2）受井下水、火、顶板等自然灾害的影响，井下电气设备和线路容易受潮被挤压，造成漏电对人身构成危害。3）供电设备移动频繁且经常启动，同时更要保证井下排水或灾变时，应有足够大的供电系统，保证煤矿安全。2、供电要求：1）可靠性：供电可靠就是要求供电不间断，因此供电电源应采用两回路独立电源线路，来自不同变电站或者同一变电站的不同母线且电源线路应不接任何负荷，确保一条线路发生故障时另一回路正常供电。2）安全性：采取一系列技术措施和安全制度来保证防爆、防火、防触电、过负荷及过电流保护来确保供电安全。3）供电合理性：即供电质量，良好的电能质量是指供电电压偏移不超过额定值的±5%。频率偏移不得超过上下（0.2-0.5）Hz。4）经济性：在满足以上条件下，力求供电系统简单，运行操作方便，投资少、运行费用低。二、电压等级1、煤矿电压等级划分如下：高压：10KV-煤矿企业电源电压等级低压：1140V-机采工作面电压等级660V-井下（除机采外）低压动力负荷电压等级380V-井下及地面低压动力负荷电压等级220V-地面照明127V-井下照明、信号、煤电钻电压等级36V-控制电压三、井下三大保护井下三大保护是指接地保护、漏电保护和过电流保护，缺一不可。1、过流保护过电流故障是井下经常发生的故障，往往造成严重后果，并伴随着发生电弧、发热、大电流引起电气设备的损坏，为保证安全可靠的供电，供电线路和供电系统的主要设备都应安装过电流保护装置。其原理如下：信号发生→检测元件→逻辑元件→执行元件→跳闸测量元件用来反映和转换被保护对象的电气参数逻辑元件是与给定值比较做出判断当区别出有故障时，来执行和发出命令来判断跳闸。计算方法：井下低压应计算最小两相短路电流值，短路点应设在保护范围的末端，以校验保护整定值的可靠性。应符合Ie/Iz≥1.5式中：Ie----被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值，A。Iz----过流保护装置的电流整定值，A,Iz≥Iq+ΣIe1.5----保护装置的可靠动作系数。规程规定：井下高压电动机、动力变压器和高压控制设备应具有短路、过负荷和接地和欠压释放保护，井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈出线应装设短路、过负荷和漏电保护装置，低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁及远程控制装置。2、接地保护电气设备的金属外壳由于绝缘损坏，有可能带点，为防止这种漏电危及人身安全，将电气设备的金属外壳接地的方法，称为保护接地。1）、井下接地网按《煤矿安全规程》应在煤矿井下指定地点敷设主接地极、局部接地极并用电缆铅包、铠装外皮及接地芯线相互连接起来形成一个总接地网。接地网图如下：主接地极主、副水仓各设一主接地极和分区的主接地极，均应采用面积不小于0．75m2、厚度不小于5mm的钢板。如矿井水含酸性时，应视其腐蚀性情况适当加大其厚度或镀上耐酸金属，或采用其他耐腐蚀钢板。局部接地极局部接地极应埋设在巷道水沟或潮湿地方，可采用面积不小于0．6m2、厚度不小于3mm的钢板。埋设在其他地点的局部接地极，可采用镀锌铁管。铁管直径不得小于35mm，长度不得小于l．5m。管子上至少要钻20个直径不小于5mm的透眼，铁管垂直于地面(偏差不大于l5°)，并必须埋设于潮湿的地方。如果埋设有困难时，可用两根长度不得小于0．75m、直径不得小于22mm的镀锌铁管。每根管子上至少要钻10个直径不小于5mm的透眼，两根铁管均垂直于地面(偏差不大l5°)，并必须埋设于潮湿的地方。两管之间相距5m以上，且在与接地网连接前，必须实测由两根铁管经连接导线和接地导线连接后组成的局部接地极的接地电阻，接地电阻值不得大于80Ω。下列地点应装设局部接地极：采区变电所、移动变电站和移动变压器；装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备；低压配电点或装有3台以上设备的地点；无低压配电点的采煤机工作面及运输巷、回风巷、集中运输巷以及有变电所单独供电的掘进工作面至少应装设一组局部接地极。接地母线及变电所的辅助接地母线应采用断面不小于50mm2的裸铜线、断面不小于100mm2的镀锌铁线或厚度不小于，4mm、断面不小于l00mm2的镀锌扁钢。采区配电点及其他机电硐室的辅助接地母线，应采用断面不小于25mm2的裸铜线、断面不小于50mm2的镀锌铁线或厚度不小于4mm、断面不小于50mm2的镀锌扁钢。连接导线、接地导线应采用断面不小于25mm2的裸铜线、断面不小于50mm2的镀锌铁线或厚度不小于4mm、断面不小于50mm2的镀锌扁钢。额定电压低于或等于l27V的电气设备的接地导线、连接导线，可采用断面不小于6mm2的裸铜线。3、漏电保护井下发生漏电保护可以引起人身触电，危害人身安全，触电电流引起伤害分为两种形式即电击和电伤。电击：电流通过人体内部影响呼吸心脏和神经系统，造成人体内部组织损坏，导致残废或死亡。电伤：主要是指对人体表面的损伤。电击与电流大小和持续时间有关所以我国煤矿规定，矿井变电所高压馈出线和低压馈出线，均应装设漏电保护装置，这也是减少和预防人身触电和煤尘瓦斯爆炸的有效措施。电流作用下人体表现的特征如下表漏电闭锁的作用是对电动机供电电缆的绝缘水平进行合闸前的监视，当绝缘值降低到规定值以下发生漏电时，漏电闭锁起作用，使之不能送电。漏电闭锁分为有选择型和无选择型，漏电保护的动作值为：1140V，20千欧；660V，11千欧。发生漏电后首先判断是集中性漏电还是分散性漏电，判断方法如下：分散性漏电的检查方法：若电网的绝缘水平降低还没有发现接地时，继电器动作跳闸，可以采取拉开全部分路馈电开关再将各分路开关逐个合闸的办法，并观察检漏继电器欧姆表指针的变化情况，确定是哪一条线路的绝缘水平最低，然后用摇表遥测。查到某台设备或电缆的绝缘水平太低时，则应更换。集中性漏电的检查方法：（1）漏电跳闸后，试合总馈电开关，如果能合闸，可能是瞬间的集中性漏电；（2）试合总馈电开关，如果不能合闸，再断开全部分路馈电开关，再试合总馈电开关如果仍不能合闸，则漏电在电源上。（3）拉开全部分路馈电开关，试合总馈电开关，如果能合闸，再将各分路馈电开关分别逐台合闸，在合某一台分路馈电开关总馈电开关跳闸，表明此分路有集中性漏电。四、供电安全1、变电所供电安全一般井下变电所如图：安全要求：1、变配电所入口处应悬挂“非工作人员禁止入内”及“高压危险”等警示牌，供电系统图应标注电缆走向、短路整定值和控制范围；2、要有专人负责技术资料，特别是当负荷变化时及时调整；3、要有交接班记录、运行检查记录；变电所检修操作时要使用工作票；4、井下不得带电检修搬迁电气设备；5、操作井下电气设备，非转职或井下值班人员不得操作电气设备；6、操作高压设备电气主回路时，操作人员必须穿电工靴或站在绝缘台上，操作千伏级电气设备时，操作人员必须带绝缘手套或穿电工靴；停送电制度：在一个地方进行停送电操作，必须严格执行停电、验电、放点、挂设接地线的的规定，并严格执行谁停电谁挂牌，谁摘牌谁送电的规定，严禁电话通知和约时送电以保证供电安全。安全注意事项：1、井下电气设备检修要有计划和停电申请，操作由专职人员担任；2、作业时必须带实验合格的验电笔、接地线等工具以及责任范围内的供电图纸；3、检修高压馈电开关时，必须将开关隔离刀闸向外拉开，拔出插销后，电源侧用专用挡板挡死，以防触电；供电安全上容易出现的问题：1、试电笔氖气泡损坏，验电时造成误判断；2、停电牌悬挂不明显，外单位没注意到误送电；3、借用别人停电牌进行检修作业；4、约时和电话送电；5、停电时没有停上一级开关，高压设备停电后无明显断开点；6、未搞清开关跳闸原因及未排除线路故障就恢复供电，线路出现接地故障后试送超过3次的；7、挂设地线未全部拆除、工具未清点就恢复送电；8、高压侧带隔离开关的移变，带负荷拉隔离刀闸。